《电路及磁路》-正弦交流电-习题及答案

《电路与磁路》第三章正弦交流电路一、填空题1.两个__________正弦量的相位之差，叫相位差，其数值等于__________之差。2.正弦交流电的三要素为____________、____________和____________。3.已知一正弦交流电流i＝30sin(314t＋30°)A。则它最大值I为________，有效值I为________，初相角m为________。1所示，为交流电的波形。若＝u＝________。ƒ50Hz，解析式4.如图60°，Um＝5V，＝u＝______________。则当t＝0时，图1图25.如图2，i、i角频率均为2100πrad／s，则两者的相位差为__________，相位关系为i比i__________。1216.某初相角为60°的正弦交流电流，在t＝T／2时的瞬时值i＝0.8A，则此电流的有效值I＝__________，最大值I＝__________m7.已知三个同频率正弦交流电流i、i和i，它们的最大值分别为4A、3A和5A；i比i导前30°，i比i1231223导前15°，i初相角为零。则i＝______________，i＝______________，i＝______________。1123ƒ8.已知C＝0.1μF的电容器接于＝400Hz的电源上，ω＝____________。9.图3为单一参数交流电路的电压I＝10mA，则电容器两端的电压U＝____________，角频率、电流波形图，从波形图可看出该电路元件是________性质的，有功功率是________。图3图4图510.给某一电路施加u＝1002sin(100πt＋π／6)V的电压，得到的电流i＝52sin(100πt＋120°)A。该元件的性质为________，有功功率为________，无功功率为________。11.为了测定空心线圈的参数，•在线圈两端加110V、50Hz的电源，测得I＝0.5A，P＝40W，则线圈电阻为__________，L＝__________。12.如图4，已知R＝X＝X＝10Ω，CU＝220V。则V读数为________，V读数为________，2V读数为________。3L113.在RLC串联电路中，已知R＝3Ω，X＝5Ω，X＝8Ω，则电路的性质为_________性，总电压比总电流LC______________。14.R、L、C串联电路的谐振条件是__________，其谐振频率ƒ＝__________。串联谐振时，__________0达到最大值。性。15.在R、L、C串联电路中，ƒ为谐振频率。当ƒ＝ƒ时，电路呈现________性；当ƒ＞ƒ时，电路呈现________00016.有一交流接触器线圈，电阻R＝200Ω，L＝6.3H，外接220V工频电压，则通过线圈的电流为__________，若误接到220V直流电源上，则电流为__________。17.在R、L、C串联电路中，已知电源电压U＝120V、ƒ＝50Hz，L＝0.1mH，电路电流I＝4A，有功功率P＝480W，则电阻R＝__________，容抗X＝__________。C18.有一电感线圈电阻R＝5Ω，L＝1.5mH，与C＝25μF的电容器串联后接在ƒ＝600Hz电源上。电路的总阻抗Z＝__________；若电路中的电流为1mA时，电容器两端的电压有效值为__________，电感线圈两端的电压有效值为__________。19.如图5，已知R＝X＝X＝10Ω，U＝220V。则A的读数为________，V的读数为________，V的读数1LC2为________。20.有一电感线圈的电阻R＝4Ω，L＝25.5mH，接在115V、50Hz的交流电源上，则通过线圈的电流为__________，电路的功率因数为__________。21.在交流串联电路中，若感抗大于容抗，则总电流比总电压_______角，电路呈现_______性。22.图6为串联谐振电路，L＝4mH，R＝50Ω，C＝160PF，U＝25V，则谐振频率为__________，电路的电流为__________。图6图7图8ƒ23.如图7，已知电源电压U＝220V，＝50Hz，＝500mH，＝20μF，＝25Ω，则I＝__________，LCRRI=__________，I=__________。CL二、判断题1.两个电压均为110V、功率分别为60W和100W的白炽灯泡串联后接于220V的交流电源上使用，两只灯泡消耗的功率均为额定功率。（）2.大小随时间作周期性变化的交变电动势、交变电压、交变电流统称为交流电。（）3.若一个正弦交流电的周期为0.04s，则它的频率为25Hz。（）4.正弦交流电的最大值和有效值随时间作周期性变化。（）5.用交流电表测出的交流电的数值都是平均值。（）6.有两个频率和初相角都不同的正弦交流电压u和u，若它们的有效值相同，则最大值也相同。（）217.一个电炉分别通以10A直流电流和最大值为102A的工频交流电流，在相同时间内，该电炉的发热量相同。（）8.已知i＝15sin(100πt＋45°)A,i＝15sin(200πt－30°)A,则i比i超前75°。（）11229.用旋转矢量表示正弦交流电时，矢量在横轴上的投影为瞬时值。（）10.某元件的电压和电流分别为u＝10sin(1000t＋45°)V，i＝0.1sin(1000t-45°)A，则该元件是纯电感性元件。（）11.有一个交流电磁铁线圈（内阻可忽略），U＝220V，I＝6A，有人误将此线圈接在220V的直流电源上，NN发现线圈发热严重，不久烧毁。分析其原因是直流电源频率为零，电流趋于无穷大。（）12.有两个纯电感线圈(电感L相同)A、B，在两个线圈上施加大小相等的电压，若A的电压频率为B的电压频率的两倍，则A中电流等于B中电流的两倍。（）13.耐压值为300V的电容器能够在有效值为220V的正弦交流电压下安全工作。（）14.已知某元件中的电流i＝5sin(1000t＋120°)A，电压u＝20sin(1000t＋30°)V，则该元件为电容元件。（）15.在R、L、C串联电路中，因为总电压的有效值与电流有效值之比等于总阻抗，即U／I＝Z。则总阻抗Z＝R＋X＋X。（）LC16.如图8，电压表的读数应为42.43V。（）17.在R、L、C串联电路中，总电压和总电流之间的相位差只决定于电路中阻抗与电阻的比值，而与电压与电流的大小无关。（）18.实际测得40W日光灯管两源电压220V，这说明测量数据是错误的。（）端的电压为108V，镇流器两端的电压为165V，两个电压直接相加后其值大于电19.如图9，已知电压表V、V的读数均为10V，则电压表V的读数为102V。（）21图9图10图11图1220.如图10，已知电压表V、V、V的读数分别为100V、100V、40V，则电压表V的读数应为40V。（）412321.如图11，u比I超前30°角，电路为感性。（）路中，电压与电流相位差为零，该电路必定是电阻性电路。（）功功率P，无功功率Q，负载两端电压U，流过的电流I，则22.在交流电23.已知，某感性负载的有该负载的电阻R＝P／I2。（）24.某R、L、C串联谐振电路。若增大电感L(或电容C)电路呈现感性；反之，若减小电感L(或电容C)，则电路呈现电容性。（）25.在日光灯电路两端并联一个电容器，可以提高功率因数，但灯管亮度变暗。（）26.如图12，电流表A、A和A的读数均为5A，则电流表A的读数也为5A。（）312三、选择题1.有一工频正弦交流电压u＝100sin(ωt－30°)V，在t＝T／6时，电压的瞬时值为[]。A.50VB.60VC.100VD.75V2.某正弦交流电压在1／10秒内变化5周，则它的周期、频率和角频率分别为[]。A.0.05s、60Hz、200rad／sB.0.025s、100Hz、30πrad／s50Hz、310rad／s3.我国工农业生产及日常生活中使用的工频交流电的周期和频率为C.0.02s、50Hz、314rad／sD.0.03s、[]。A.0.02s、50HzB.0.2s、50HzC.0.02s、60HzD.5s、0.02Hz4.如图13，正弦交流电流的周期和频率为[]。•A.10ms、100HzB.20ms、50HzC.5ms、200HzD.40ms、25Hz图135.已知交流电流解析式i＝60sin(314t＋30°)A，i＝60sin(314t＋70°)A，i＝60sin(314t－120°)A。则下123列答案中正确是[]。A.i比i滞后60°B.i比i超前60°1212C.i与i同相D.i比i滞后150°12316.已知交流电压u＝Umsin(1000t＋70°)V，i＝Imsin(1000t＋10°)A，则u比i超前[]。A.40°B.60°C.80°D.50°7.两个正弦交流电流i、i的最大值都是4A，相加后电流的最大值也是4A，它们之间的相位差为[]。12A.30°B.60°C.120°D.90°ƒ30°。当时间8.有一正弦交流电压的最大值Um＝310V，频率＝50Hz，•初相角＝t＝0.01s时，电压的瞬时值为[]。A.－155VB.155VC.138VD.310V9.通常所说的交流电压220V、380V，是指交流电压的[]。A.平均值B.最大值C.瞬时值D.有效值10.三个交流电压的解析式分别为u＝20sin(100t＋π／6)V，u＝30sin(100t＋90°)V，u＝50sin(100t＋2123π／3)•V。下列答案中正确的是[]。A.u比u滞后60°B.u比u超前60°1212C.u比u超前20°D.u比u滞后150°233111.两个交流电压的矢量如图14所示。则u与u的相位关系为[]。12A.u比滞后105°B.u比u超前105°112C.u比u超前225°D.u比u超前60°1212图14图1512.已知，交流电压u＝10sin100πtV，u＝10sin(100πt－60°)V。则u＝u－u的解析式为[]。1212A.u＝10sin(100πt＋60°)VB.u＝10sin(100πt－60°)VC.u＝8sin(100πt－30°)Vt＋30°)VD.u＝8sin(100πt＋π／2)V，e＝100sin(100π13.如图15，两个电动势串联。e＝100sin(100π1t－π／2)V，则总电动势2ｅ的有效值为[]。A.0B.100VC.200VD.1002V14.将U＝220V的交流电压接在R＝22Ω的电阻器两端，则电阻器上[]。A.电压有效值为220V，流过的电流有效值为10AB.电压的最大值为220V，流过的电流最大值为10AC.电压的最大值为220V，流过的电流有效值为10AD.电压的有效值为220V，流过的电流最大值为10A15.已知i＝42sin(628t－π／4)A，通过R＝2Ω的电阻时，消耗的功率为[]。A.16WB.25WC.8WD.32W16.在纯电阻电路中，下列各式中正确的是[]。A.i＝U／RB.I＝U／RC.I＝u／RD.I＝u／RRRRmR17.已知i＝42sin(314t－π／4)A，通过R＝20Ω的灯泡时，消耗的功率应为[]。A.160WB.250WC.80WD.320W18.在纯电感电路中，若已知电流的初相角为－30°，则电压的初相角应为[]。19.在纯电感电路中，电压和电流的大小关系为[]。A.i＝U／LB.U＝iXC.I＝U／ωLD.I＝u／ωLL20.在纯电感电路中，若u＝UmsinωtV，则i为[]。A.i＝(Um／ωL)sin(ωt＋π／2)AB.i＝Umωsin(ωt－π／2)AC.i＝(Um／ωL)sin(ωt-π／2)AD.i＝Umωsin(ωt+π／2)A21.常用电容器上都标有电容量和耐压值，使用时应根据加在电容器两端电压的[]来选择电容器。A.有效值B.平均值C.最大值D.瞬时值22.有一只耐压值为500V的电容器，可以接在[]交流电源上使用。A.U＝500VB.Um＝500VC.U＝400VD.U＝5002V23.在电容为C的纯电容电路中，电压和电流的大小关系为[]。A.i＝u／CB.i＝u／ωCC.I＝U／ωCD.I＝UωC24.如图16，两纯电感线圈串联，则下列答案中正确的为[]。XX2A.总电感为15HB.总感抗X＝2LIL2LC.总感抗为15ΩD.流过的交流电频率越高，总感抗越小图16图17图18图1925.如图17，电容串联电路中，则下列答案中正确的为[]。A.总容抗小于10ΩB.总电容大于10FC.总容抗X＝15ΩD.总容抗X＝11.18ΩCC26.在R、C串联交流电路中，电路的总电压为U，则总阻抗Z为[]。R2X2A.|Z|＝R＋XB.|Z|＝CCC.|Z|＝u／ID.|Z|＝Um／II27.在R、L、C串联交流电路中，总电压与总电流的相位差为，则下列表达式中正确的为[]。A.＝arctg((X＋X)／R)B.＝arctg((ωL-ωC)／R)LCC.＝arctg((L－C)／R)D.＝arctg((X－X)／R)(为功率因数角)LC28.在R、L、C串联电路中，已知R＝3Ω，X＝5Ω，X＝8Ω，则电路的性质为[]。LCA.感性B.容性C.阻性D.不能确定29.如图18，感性电路为[]。A.(A)B.(B)C.(C)D.(D)30.在R、L、C串联交流电路中，电路的总电压为U、总阻抗为Z、总有功功率为P、总无功功率为Q、总视在功率为S，总功率因数为cos，则下列表达式中正确的为[]。A.P＝U2／|Z|B.P＝Scos31.如图19，电压表V的读数为A.10VB.102VC.20VD.0VC.Q＝Q＋QD.S＝P＋QLC[]。32.如图20，当S闭合后，电路中的电流为[]。A.0AB.5／6AC.2AD.3A33.有一电感线圈，加直流电压时，测出其电阻R＝8Ω，加工频交流电压时，测得阻抗|Z|＝12Ω，则线圈的感抗X为[]。LA.4ΩB.20ΩC.8.9ΩD.4.4Ω34.如图21，当C增大时，I随之增大。试问原电路的性质为[]。A.阻性B.感性C.容性D.不能确定图20图2135.单相交流电路中，负载并联时，必须具备的条件是[]。A.并联负载的性质相同B.并联负载的功率因数相同C.并联负载的大小相同压与电路的端电压相同,且额定频率与电路中电源的频率相同提高功率因数的目的是[]。增加用电器的输出功率B.提高用电器的效率C.提高电源的利用率，设备的有功功率D.并联负载的额定电36.交流电路中，A.节约用电，减小电路电压损耗和功率损耗D.提高用电37.对于电感性负载，提高功率因数最有效、最合理的方法是[]。并联电容器串联纯电感线圈A.给感性负载串接电阻B.给感性负载C.给感性负载并联电感线圈D.给感性负载四、主观计算题301.用于工频电压220V的白炽灯功率为100W，（1）求它的电阻。（2）如果电流初相为，试写出u，i的解析式及相量表达式。2.判断以下关系式是否正确，为什么？iURIURRpIRR（1）纯电阻电路中：（2）纯电感电路中：，，2diLdtuUXIjLiULLpIX2LL，，L，uUIXCICjXCU，CpUIICCC（3）纯电容电路中：，，CCCCf50，Hz，电机绕组电阻U220VX3.一台异步电动机用串联电抗1的方法起动，如图22所示。已知R22X3XL。要使起动电流为20A，求及其电感1应为多少？1，电抗2图224.已知某线圈的电阻忽略不计，当它接在10V、50Hz的交流电源时，通过线圈的电流为0.1A。今将它接在10V、400Hz的交流电源时，通过线圈的电流是多少？＝106rad/sL105HC0.2μF，，。5.求图23所示电路的阻抗Zab，其中图236.某RLC串联电路，其电阻R=1kΩ，电感L=50mH，电容C=1µF，正弦电压源的有效值为10V，ω=106rad/s。求电流和各元件上的电压。7.将一个127µF的电容接到1）电容电流i（t）；（2）无功功u2202sin(314t30)V的电源上，求：（率；（3）画出电压、电流的相量图。8.将L=0.318H的电感接到1）电感电流i（t）；（2）感性无功u2202sin(314t60)V的电源上，求：（功率；（3）画出电压、电流的相量图。9.有一R、L、C串联电路，R=500Ω，电感L=60mH，电容C=0.053µF，求电路的谐振频率f、品质因数Q0和谐振阻抗Z0。f50U220VI5AP400W10.在图24所示测量电路中，测得，，，电源频率Hz，求L及R。图24第三章《正弦交流电》习题答案一、填空题1.相同频率，初相角。2.最大值，角频率，初相角。3.30A，21A，30°。4.4.3V，2.5V。5.60°，导前60°。6.0.66A，0.92A。7.4sinωtA；3sin(ωt－30°)A；5sin(ωt－45°)A。8.39.8V，800πrad／s。9.电容，0。10.容性，0，500Var。11.160Ω，0.48H。12.220V，220V，220V。13.容，超前45°。14.X＝X；1／(2